Содержание
- Порядок работы
- Возможные причины поломки
- Видео «Принцип работы ДВС»
- Устройство кривошипно-шатунного механизма двигателя
- Коленвал
- Поршневая группа
- Устройство головки блока и ГРМ
- Смазывание деталей
- Рекомендуем посмотреть:
На современных автомобилях в основном установлен ДВС. Для того чтобы в пути справиться с различными непредвиденными ситуациями, нужно знать устройство машины. В статье описан порядок работы цилиндров ВАЗ 2109, а также возможные неисправности в работе силового агрегата.
Порядок работы
Часто при ремонте двигателя возникает необходимость отсоединения высоковольтных проводов. Некоторые водители, отсоединив провода, не запоминают порядок, в котором они были установлены. В итоге может возникнуть путаница с проводами, а при неправильном их подключении машина не заведется. Чтобы избежать неприятной ситуации, нужно знать, как осуществляется порядок работы ДВС.
Подключение проводов на ВАЗ 2109
Принцип действия силового агрегата основан на таком свойстве газов, как способности расширяться при нагревании. Стандартный четырехцилиндровый двигатель работает в 4 такта:
Для того чтобы работа в многоцилиндровом двигателе осуществлялась плавно, а коленчатый вал не испытывал неравномерных нагрузок, необходимо, чтобы рабочие процессы осуществлялись в определенном порядке.
Существуют разные схемы, которые определяют, в какой последовательности будут функционировать цилиндры. В ВАЗ 2109 используется схема: 1-3-4-2. Нумеруют цилиндры начиная от передней крышки силового агрегата.
Нумерация цилиндров на ВАЗ 2109
Если представить рабочий процесс двигателя через цилиндры, то порядок работы таков:
Возможные причины поломки
При работе ДВС возможны различные неисправности. Чтобы их обнаружить, следует выполнить следующую последовательность действий:
Провода подключения к катушке
Если после выполненных действий проблемы остались, то нужно обратиться на станцию техобслуживания, чтобы пройти более точную диагностику двигателя ВАЗ 2109 и отрегулировать систему зажигания на стенде.
Видео «Принцип работы ДВС»
В этом обучающем видео рассказывается о том, как осуществляется работает система сгорания.
Всё о двигателях 2108, 21083, 21081
Две статьи С. Гераськина, опубликованые
в журнале "За рулем" в 1995 году о двигателях
1100, 1300 и 1500 см для переднеприводных Самар.
Размещены без ремарок и значительных сокращений.
Близнецы — братья.
За рулем. N 3 1995г
Вот уже 10 лет выпускают в Тольятти ВАЗ-2108 и чуть меньше — модели -21083 и -21081. Пришло время "рассекретить" историю их появления и рассказать об особенностях конструкции — тем более, что реэкспортных "восемьдесят первых" становится у нас все больше. Слово специалисту ВАЗа С. ГЕРАСЬКИНУ.
В конце далеких уже 70-х годов было принято решение о создании нового (после "Жигулей") семейства автомобилей ВАЗ. В Управлении главного конструктора разработали техническое задание (ТЗ), проанализировав зарубежные образцы ("Мазду-323", "Фольксваген-Гольф". "Ситроен-Визу" и др.). Вот что определили конструкторы: автомобиль должен иметь привод на передние колеса, подвеску "качающаяся свеча". двигатель рабочим объемом 1300 см*3 меньших по сравнению с существующим размеров, коэффициент лобового сопротивления (Сх) ниже 0.4. Поскольку для ВАЗа все принятые к исполнению идеи были новыми, решили привлечь фирму "Порше" в качестве консультанта.
Базовой (и единственной) моделью контракта был ВАЗ-2108 с двигателем объмом 1300 см*3 и пятиступенчатой коробкой передач. Для разработки других модификаций завод не получил тогда денег от министерства. Но в планах они (не деньги, а модификации) были.
Примерно через год на ВАЗе занялись мотором -21083 (1500 см), а еще примерно через полгода-21081 (1100 см). Почему именно двигатель рабочим объемом 1300 см стал базовым? Из компоновочных расчетов и анализа автомобильного рынка было сделано заключение, что для автомобиля такого класса, массы, назначения будет достаточно мощности 60-62 л. с. Отсюда рассчитали литраж мотора.
Затем разработали мотор -21083. использовав тот же блок цилиндров. Этот двигатель рождался трудно, потому что почти ничего нельзя было изменить: расстояние между осями цилиндров было задано размерами блока, материалы -те же и т.д. Иными словами, требовалось сделать конфетку из подручного материала. А проблем. присущих только этому мотору, было достаточно: не выдерживая нагрузок, трещал блок: задирался поршень и клинил поршневой палец по причине тепловой нагруженности (ведь протоков между цилиндрами для охлаждающей жидкости нет). И еще целый букет: питтинг на вкладышах и растрескивание выпускного коллектора, продавливание привалочной плоскости головки и смятие бобышек. Но в процессе доводки мотор удалось подтянуть до необходимой надежности, хотя мощностные характеристики пришлось снизить. Тем не менее, двигатель остался самым чувствительным к малейшим отклонениям от требований документации, будь то качество материалов или обработка деталей.
Мощность полуторалитрового двигателя примерно на 6 л. с. больше. Но она определяет главным образом максимальную скорость. Для разгона и удобства маневра значительно важнее другой показатель — максимальный крутящий момент. Вот здесь двигатель "1500" дает ощутимый перевес. Правда, не обошлось без ложки дегтя: максимальному крутящему моменту соответствуют слишком высокие обороты. Теперешний начальник отдела доводки двигателей НТЦ П. Бывшев в свое время доказывал, что такой момент двигатель должен выдавать при 2500 об/мин. Тогда подбором передаточных чисел коробки передач можно было бы добиться выполнения всех показателей ТЗ по этому автомобилю, одновременно значительно снизив расход топлива, шум и токсичность. Ныне этот вариант реализован на двигателе с впрыском.
У двигателя -21081 совсем иная история. Он был включен в гамму разрабатываемых двигателей по запросу отдела экспорта, так как во многих странах (Бельгия. Греция. Португалия) налог на машину определяется по литражу ее мотора. В других странах эти автомобили привлекают заказчиков низкой контрактной стоимостью. К нам они попадают уже "оттуда" — на внутренний рынок завод их не поставлял. Автомобиль с этим мотором ведет себя довольно вяло: к тому же. чтобы удовлетворить нормам токсичности в Европе, его пришлось "зажать" по регулировке. Но. скажем, для пожилых людей, покупающих машины исключительно по соотношению "цена — объем салона", он предоставляет определенные преимущества. И все же большим спросом мотор не пользовался
Двигатель "1100" не особенно удобен для производства: довольно много отличий от базового мотора (о них ниже). В то же время он получился наименее нагруженным и поэтому "прощает" даже значительные отклонения по материалу и изготовлению. Вот такова история.
А теперь о том. что изменено в модификациях мотора -2108.
В двигателе -21081 уменьшен ход поршня и за счет этого сокращен рабочий объем.
Блок цилиндров ниже на 5.6 мм: остальные размеры не изменились, да и в технологии ремонта ничего нового.
Коленчатый вал: на 5.2 мм уменьшено расстояние между осями шатунных и коренных шеек. "Вычислить" вал поможет расположение смазочных отверстий на шатунных шейках — на валах -2108 и -21081 они смещены от оси шейки в противоположные стороны .
Головка цилиндров та же самая. Кстати. если вы купили для своей "восьмерки" новую головку и обнаружили на ней маркировку "21081". не расстраивайтесь — так и должно быть, эта деталь считается "родной" для двух моторов. Единственное различие — в расположении шпильки для натяжного ролика зубчатого ремня. В головке выполнены два резьбовых отверстия и в зависимости от типа двигателя — объемом 1.1 или 1.3 л- под шпильку используют одно или другое. Перенос натяжного ролика позволил на моторах с различными межосевыми расстояниями шкивов распределительного и коленчатого валов использовать один и тот же зубчатый ремень.
Распредвал — оригинальный, с иным расположением кулачков, что связано с изменением фаз газораспределения на двигателе с "низким" блоком.
Карбюратор модели -21081 отличается тарировочными параметрами — сечением топливных жиклеров и пусковыми зазорами. В цепом идентичен "восьмерочному", способы его регулировок. разборки и сборки остались прежними.
В системе выпуска отработавших газов отсутствуют привычные "штаны" — приемная труба одинарная, а выпускной коллектор выполнен с одним выходным отверстием. Соответственно под приемную трубу сделаны кронштейн и зажим крепления к блоку.
В системе зажигания устанавливают датчик-распределитель с иными характеристиками центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания. Внешне этот прибор можно узнать по метке красного цвета на крышке вакуумного регулятора Изменился начальный угол опережения зажигания что необходимо помнить при регулировке. Одно деление шкалы в люке картера сцепления соответствует 1 градусу поворота коленвала. поэтому в луче стробоскопа метка на маховике должна на 5-6 делений не доходить до средней метки шкалы. Напомним, что на двигателе -2108 метка не доходит до середины шкалы на одно деление.
Вот. пожалуй, и все отличия двигателя -21081.
Посмотрим теперь на полуторалитровый мотор -21083.
Здесь конструкторы пошли другим путем, а именно: достигли большего рабочего объема, чем на -2108. увеличив диаметр цилиндров. Понятно. что появились отличия в устройстве и ремонте блока цилиндров, поршней, головки цилиндров и карбюратора.
Блок по конструкции такой же, изменились лишь размеры (в том числе и ремонтные!) цилиндров и… цвет. "Восемьдесят третий" блок легко узнать — приятный синий колер отличает его от серых "собратьев".
Поршни увеличились в диаметре и приобрели проточки на днище, которые не позволят клапанам удариться о поршень при обрыве зубчатого ремня. На большой поршень нужны и большие поршневые кольца, и иные пальцы (от ВАЗ-2101) — не забывайте это при покупке запчастей!
В головке цилиндров увеличены диаметры впускных клапанов (с 35 до 37 мм), седел и впускных каналов. Прокладка головки — с увеличенными диаметрами отверстий под цилиндры.
Конструкция карбюратора не претерпела изменений, но другими стали проходные сечения и тарировочные данные, в том числе пусковые зазоры.
В системе зажигания все приборы остались прежними (если не применяется микропроцессорная система управления двигателем с двумя катушками зажигания и прочими хитростями). Новый начальный угол опережения зажигания требует небольшой корректировки действий при регулировке со стробоскопом: метка на маховике не должна доходить до среднего деления шкалы в люке картера сцепления на 3-5 делений (почему — см. выше).
Остальные детали двигателя — "восьмерочные", останавливаться на них не будем; а если вас одолели сомнения при выборе запчастей, обращайте внимание на их маркировку — первые несколько цифр указывают модель двигателя.
Надеемся, эта статья поможет вам и в выборе. и в обслуживании, и в ремонте "Самары", а на автомобильных "развалах" — в поисках необходимых запчастей.
"1500" против"1300"
За рулем N 7 1995г.
В третьем номере журнала за этот год в статье "Близнецы-братья" специалист ВАЗа С. ГЕРАСЬКИН рассказал об особенностях семейства двигателей ВАЗ-2108 объемом 1100, 1300 и 1500 см*3. Сегодня он продолжает эту тему.
В предыдущем материале я коснулся истории создания двигателя ВАЗ-21083 (1500 см). Некоторые читатели сделали неверные выводы, что этот двигатель менее надежен, чем 1300 и 1100. На самом деле это не так, хотя полуторалитровый требует выверенной и стабильной технологии производства, большего внимания при обслуживании и ремонте. Постараюсь объяснить, почему.
Вначале замечу, что двигатели семейства ВАЗ-2108, как говорят, на порядок лучше, чем любые другие моторы отечественных легковых автомобилей. Такое утверждение основано на анализе их конструкции и характеристик. Разумеется, наши моторы прошли весь цикл необходимых (предусмотренных ГОСТами и заводскими методиками ВАЗа) испытаний. А конструкция двигателей и всех деталей отвечает требованиям, которые заложены в техническом задании и нормативных документах. Но нередко появляются причины производственно-технологические, снабженческо-политические и другие, которые нарушают соответствие этим требованиям. Такие перемены можно назвать эмоциональными отклонениями. Непрерывное, массовое производство (на ВАЗе оно еще сохранилось) требует ритмичных поставок комплектующих, сырья, материалов. Держать ритм, а тем паче в нынешней России, очень трудно. Потому иные ‘рационализаторы" пробуют изготовлять детали из несоответствующего чертежам материала. Хотя причины таких отступлений могут быть самые разнообразные — снижение энергоемкости, трудозатрат, времени и т. п.
Бесправный отечественный автолюбитель с этим бороться не может. Хотя чувствует, что двигатель (автомобиль) ведет себя не лучшим образом. А для завода такие просчеты, что для слона дробинка — он большой, его не убудет. Тогда-то эмоциональные термины "менее" или "более" обретают материальное воплощение. Об этом подробнее.
Блок цилиндров. В предыдущей статье мы говорили, что блоки цилиндров двигателей -21083 и -2108 по габаритным размерам и расстояниям между осями цилиндров (89 мм) одинаковы. Диаметр цилиндра двигателя ВАЗ-21083 — 82 мм, ВАЗ-21 08 — 76 мм. Толщина стенок цилиндра по расчетам (чертежам) не менее 4,5 мм.
И неспециалисту понятно — цилиндры желательно омывать охлаждающей жидкостью со всех сторон: лучше отводится тепло, равномернее температурные деформации, меньше напряжений. А отсюда все .производные — большие надежность и долговечность, меньшая требовательность к отклонениям от чертежей. Последний фактор для российских условий существен.
В блоке ВАЗ-2108 (1300 см) толщина перемычки между цилиндрами 13 мм (89-76-13). Ширина водяного канала (протоки) между ними соответственно 4 мм. У ВАЗ-21083 (1500 см) перемычка всего 7 мм (89-82-7). Поэтому между цилиндрами (в плоскости осей цилиндров) нет протоков — стенки здесь не омываются охлаждающей жидкостью. При такой конструкции температурный режим блока и цилиндро-поршневой группы двигателя ВАЗ-21083, конечно, более напряженный, чем ВАЗ-2108. А это требует обязательного соблюдения жестких условий изготовления поршней, колец и пальцев. Повышенная теплонапряженность блока у полуторалитрового мотора быстро выявит любые отклонения от заданных размеров этих движущихся в цилиндре деталей. И конечно, не простит иных огрехов производства: не выбитый до конца литьевой песок из блока, заусенцы или забоины на поршне из-за небрежной транспортировки, смещение поршневого пальца, заниженный диаметр юбки поршня. Все это, повторю, ускорит выход двигателя из строя. Чего не скажешь о моторе ВАЗ-2108 — он с подобными отклонениями может спокойно отработать свой моторесурс -125 000 километров.
И еще. Цилиндры двигателей ВАЗ-2108 связаны между собой вверху достаточно мощной "плитой’ толщиной 12 мм. При затяжке головки блока цилиндры "искривляются" и плита передает усилие от одного цилиндра к другому, мешая каждому в отдельности четко сохранить цилиндрическую форму.
Вот почему полуторалитровый мотор требует деталей только "в допуске", точной технологии их обработки и сборки. Кстати, спортсмены убирают эти связи между цилиндрами ("распускают" плиту) и тем предупреждают возможные дефекты.
Головка блока цилиндров и прокладка. Для головки очень важно применить сплав точно определенного состава. Дело в том, что в него добавляют немного вторичного алюминия. Если его больше, чем допустимо, жесткость головки намного снижается. В процессе изготовления за этим приходится следить особенно строго.
В ходе доводки полуторалитрового мотора для увеличения запаса прочности (защита на случай отклонений по материалу и технологии) была изменена конфигурация бобышек головки под винты ее крепления. Такая форма не позволяет бобышкам трескаться даже при серьезных отклонениях (в худшую сторону, конечно) структуры материала.
Открытый свод камеры сгорания головки -21083 больше, чем на -2108, а потому он воспринимает и большее усилие от газов. Если добавка вторичного алюминия в головке превышает норму, то через 60-90 тысяч километров пробега непременно раскроется стык между головкой и цилиндрами — как правило, в самом узком (где нет протоков для воды) и теплонапряженном месте, между вторым и третьим цилиндрами.
А дальше все пойдет по типовой схеме: искривление привалочной плоскости головки, прогар прокладки, быстрый износ или разрушение седел и направляющих втулок клапанов.
Прокладка — деталь тонкая. Ее задача не только уплотнять стык между головкой и блоком, но и компенсировать тепловые деформации, возникающие в соединении при работе мотора. Поскольку у полуторалитрового двигателя они проявляются в большей степени, то и требования к прокладке (материалу, размерам, качеству изготовления) более жесткие, чем для мотора 1300.
Поэтому никогда не используйте вновь работавшую прокладку, а покупая новую, внимательно приглядитесь к ней. Возникли сомнения в качестве — не берите. На Егорьевском заводе, где делают прокладки для двигателей ВАЗ-2108, иногда допускают отступления от требований чертежа.
Замечу, что положение свечи в головке ВАЗ-21083 не изменилось. Из-за большего диаметра цилиндра фронт пламени дольше идет до крайних мест камеры сгорания. Поэтому стойкость к возникновению детонации в двигателе -21083 ниже, чем в -2108. Если водитель не прислушивается к работе мотора, использует бензин с низким октановым числом и ездит с детонацией, полуторалитровый мотор не для него.
В заключение еще раз повторю, что двигатели ВАЗ-2108 (-21083) надежны и долговечны, превосходят иные отечественные, да и некоторые зарубежные аналоги, когда все сделано в норме. Но при отклонениях от чертежей шансов выжить у двигателя 1300 гораздо больше, чем у 1500.
Читайте также: Ваз 2109 инжектор не заводится нет искры
Автомобиль ВАЗ-2109 комплектовался тремя силовыми агрегатами объемом 1,1, 1,3 или 1,5 литра. За исключением рабочего объема и, соответственно, высоты, моторы «девятки» в остальном не отличаются друг от друга. Изначально все устанавливаемые двигатели были карбюраторными, и лишь в начале двухтысячных годов производитель стал комплектовать машины впрысковыми моторами. Ниже будет рассмотрено устройство двигателя «девятки» на примере 1,5-литрового инжекторного мотора ВАЗ-2111, он также устанавливался на ВАЗ-2110 и 2114 ранних годов выпуска.
Итак, «сердце» автомобиля ВАЗ-2109 –четырехтактный четырехцилиндровый восьмиклапанный «атмосферник», работающий на бензине, с верхним расположением распредвала. В отличие от заднеприводных ВАЗ-2106 и ВАЗ-2103, у переднеприводных моделей 2109, 2110, 2114 и остальных мотор располагается поперечно. Цилиндры нумеруются от шкива коленвала, порядок их работы 1-3-4-2. Электронное управление осуществляется контроллером «Январь», Bosch или GM.
Устройство кривошипно-шатунного механизма двигателя
Устройство блока цилиндров двигателя ВАЗ-2111 идентичен блоку 21083. Отлит он из чугуна, диаметр цилиндров составляет 82 мм, в случае замены поршневой группы его можно увеличить на:
- 0,4 при первом ремонте;
- 0,8 при втором.
Коленвал
Коленчатый вал размещается внизу блока и вращается на пяти коренных подшипниках, имеющих съемные крышки, крепление которых к блоку осуществляется болтами. Крышки невзаимозаменяемы и маркируются рисками на внешней стороне. Средняя опора коренного подшипника имеет гнезда, в которые устанавливаются опорные полукольца, исключающие осевое смещение коленвала. Переднее полукольцо изготавливается из сплава стали и алюминия, заднее – из металлокерамики. При появлении люфта коленчатого вала полукольца подлежат замене.
Вкладыши подшипников – опорных и шатунных – тонкостенные, выполнены из сталеалюминиевого сплава. На внутренней стороне всех верхних коренных вкладышей, за исключением вкладыша третьей опоры, имеются канавки.
Устройство кривошипа (коленвала двигателя) следующее: он чугунный, имеет четыре шатунных и пять коренных шеек. Заодно с валом отлиты восемь противовесов. Внутри вала просверлены каналы, закрытые заглушками и имеющие двойное назначение:
Читайте также: Ремень генератора ваз 2121 размер
Последнее обстоятельство необходимо учитывать при капремонте двигателя, и при снятии коленвала, а особенно при балансировке нужно прочищать каналы от накопившихся отложений. Заглушки после прочистки заменяются на новые.
К передней части коленвала крепится шкив привода распредвала, а к нему – приводной шкив генератора, который работает еще и как демпфирующее устройство, благодаря упругому элементу между внешней и внутренней частями шкива. К заднему концу при помощи шести болтов крепится чугунный маховик. У него имеется зубчатый венец, предназначенный для запуска мотора при помощи стартера. Помимо этого, на его поверхности есть конусная лунка-метка, предназначенная для определения ВМТ после того, как двигатель собран.
Поршневая группа
Шатуны изготавливаются из стали, имеют двухтавровое сечение. Крышки обрабатываются вместе с шатунами, и потому не являются взаимозаменяемыми. На них и на шатунах штампуется номер цилиндра.
Поршневые пальцы представляют собой стальные трубки. Они свободно плавают в бобышках поршней, в которых фиксируются при помощи стопорных колец.
Устройство поршней: поршни выполнены из алюминиевого сплава, имеют три канавки в верхней части под поршневые кольца. Комплект колец для каждого поршня состоит из двух компрессионных и одного маслосъемного. Компрессионные кольца не позволяют газам попасть в картер двигателя, а маслосъемное удаляет масло со стенок цилиндра и отводит его к бобышкам для смазывания поршневого пальца.
Немного ниже располагаются отверстия для поршневого пальца (бобышки). В днище поршня имеется выточка, предназначенная для предотвращения загиба клапанов в случае обрыва приводного ремня ГРМ. У ВАЗ-2109 с объемом двигателя 1,3 литра оно плоское, поэтому обрыв ремня неизбежно приводил к выходу из строя всей поршневой группы и механизма газораспределения, и как следствие, к дорогостоящему ремонту.
Читайте также: Предохранители задних габаритов ваз 2114
Устройство головки блока и ГРМ
Головка блока (ГБЦ) у всех переднеприводных авто семейства ВАЗ, будь то 2109, 2110 или 2114 одна, общая для всех цилиндров. Они монтируется к блоку при помощи десяти винтов. При монтаже под нее подкладывается металлическая прокладка. Данная прокладка предназначена для одноразового применения, и повторно ее использовать нельзя. В верхней части ГБЦ имеется пять опор распредвала.
Распределительный вал двигателя автомобиля ВАЗ-2109, имеет индекс 21083. На некоторые двигатели устанавливаются валы 2110 или 2111, их устройство несколько отличается от 21083, что позволяет получить прирост мощности мотора. Отливается вал из чугуна, на нем расположены пять опор и восемь кулачков, открывающих клапаны. В действие он приводится с помощью зубчатого ремня от шкива коленвала. Правильно установить валы относительно друг друга можно при помощи установочного выступа на задней крышке ремня ГРМ и меток на приводных шестернях и маховике.
В ГБЦ запрессованы седла, а та же направляющие втулки клапанов. На внутренней стороне втулок имеются канавки для подвода смазки, сверху втулки закрываются маслоотражательными колпачками.
Клапаны изготавливаются из стали, причем головка впускного – из жаропрочной. Монтируются они наклонно в один ряд. Впускной клапан большего диаметра чем выпускной. Зазоры между клапанами и кулачками распредвала регулируются при помощи регулировочных шайб, обладающих повышенной износостойкостью.
Толкатели представляют собой металлические стаканчики, движущиеся в отверстиях ГБЦ. Для улучшения износоустойчивости поверхность, соприкасающаяся с торцами стержней клапанов, цементируется.
Смазывание деталей
Устройство смазки двигателя автомобиля ВАЗ-2109 (2110) комбинированное. К коренным и шатунным подшипникам, а также к опорам распредвала масло подается под давлением, цилиндры, поршни, пальцы и кольца, кулачки распредвала и толкатели смазываются разбрызгиванием, ко всем остальным сопряженным деталям смазка подается самотеком.
Спереди блока установлен масляный насос шестеренчатого типа с перепускным клапаном. Маслоприемник монтируется при помощи болтов на крышку второго коренного подшипника и корпус насоса. Маслофильтр неразборный, имеет перепускной и противодренажный клапаны. Подробно устройство системы смазки и других систем двигателя рассмотрено в отдельных статьях.
Вентиляция картера производится принудительно, газы отводятся через маслоотделитель.
Источник: